Лебедев А.Д. и др. Лазерная корреляционная спектроскопия в биологии

К.: Наукова думка, 1987. — 256 с.В монографии приведены данные исследований методами корреляционной спектроскопии широкого класса биологических объектов: белков, везикулярных мембран, ДНК, вирусов, клеток, рибосом и других надмолекулярных структур. Изложены физические основы метода, аппаратурное обеспечение, математический аппарат анализа результатов спектральных и корреляционных измерений. Обсуждаются возможности нетрадиционных методов лазерной спектроскопии, позволяющие изучать внутреннюю релаксационную динамику биологических структур.
Для биологов, биохимиков, биофизиков, физиков, работающих в области биологии, а также преподавателей и студентов биологических и физических факультетов вузов.Предисловие
Введение
Корреляционная спектроскопия квазиупруго рассеянного света
Корреляционные свойства электромагнитного поля
Электромагнитное поле как случайная величина
Свойства случайной величины
Корреляционная функция и спектр
Высшие корреляторы
Корреляционные свойства электромагнитного излучения
Корреляционная спектроскопия
Спектр флуктуаций интенсивности
Гомодинирование и гетеродинирование
Дробовой шум
Площадь когерентности
Квазиупругое светорассеяние
Рассеяние на частицах в растворе
Многократное рассеяние
Статистика рассеянного излучения
Измерение корреляционных характеристик фототока
Приборная реализация корреляционного анализа. Реальный масштаб времени
Сопоставление аналогового способа фоторегистрации с техникой счёта фотонов
Методы лазерной корреляционной спектроскопии
Автокорреляционная спектроскопия. Гомо- и гетеродинирование
Гетеродинная схема измерений
Гомодинирование или гетеродинирование
Примеры конкретных схем оптического гетеродинирования
Общие требования к элементам оптического тракта
Эффекты негауссовости в корреляционной спектроскопии
Флуктуации интенсивности света, рассеянного одной частицей
Условия наблюдения эффектов негауссовости
Методические проблемы
Рассеяние немонохроматического света
Метод взаимных корреляций
Взаимная корреляция как способ наблюдения эффектов негауссовости
Угловая зависимость функции взаимной корреляции
Оптические схемы
Рассеивающий объём
Анемометрия и другие корреляционные методики
Допплеровская анемометрия
Эффекты негауссовости в дифференциальных схемах
Анализ поляризации в корреляционной спектроскопии
СФИ флуоресценции
Корреляционная спектроскопия полного внутреннего отражения
Математический анализ результатов измерений
Анализ данных в корреляционной спектроскопии
Цель математической обработки экспериментальных данных
Принцип максимального правдоподобия
Экспериментальный спектр
Стандартные методы анализа
Априорная информация
Метод прямой подгонки
Метод кумулянтов
Метод регуляризации
Некорректность обратной спектральной задачи
Регулярные методы решения обратной спектральной задачи
Параметр сглаживания и смысл квазирешения
Машинные и модельные эксперименты
Трансляционная диффузия
Исследование монодисперсных систем
Гидродинамический размер
Точность определения размеров и влияющие на неё факторы
Определение структуры объекта по сопоставлению гидродинамического радиуса и радиуса инерции
Белки
Нуклеиновые кислоты
Надмолекулярные структуры и вирусы
Анализ полидисперсности
Проблема полидисперсности в спектроскопии квазиупруго рассеянного света
Распределение числа частиц по размерам
Примеры изучения полидисперсных систем
Исследование медленной кинетики и изменений состояния системы — 133
Постановка проблемы
Агрегация (иммунологический аспект)
Конформационные изменения
Модификация
Полимеризация
Расслоение
Подвижность микроорганизмов
Особенности движения микроорганизмов
Рассеяние света при стохастическом движении с большим временем корреляции
Флуктуации числа частиц в объёме
Применение метода взаимной корреляции
Детерминированное движение микроорганизмов (таксис)
Электрофоретическое светорассеяние
Электрофорез без поддерживающей среды
Классификация методов электрофореза
Электрофоретическая подвижность частиц в электролите
Интерпретация электрокинетического потенциала
Электроосмос
Метод электрофоретического светорассеяния
Постановка задачи и связь с анемометрией
Конструкции электрофоретических кювет
Режим наложения поля и электроды
Конвекция и учёт нагрева
Электроосмос. Измерение или устранение?
Аппаратурное уширение и дальнейшее развитие методики
Применение электрофоретического светорассеяния для изучения биологических систем — 187
Задачи электрофоретического светорассеяния
Измерение заряда биологических объектов
Анализ состава системы
Электрофорез биологических клеток
Структура клеточной поверхности
Измерение электрофоретической подвижности клеток
Иммунологические реакции
Динамика систем со взаимодействием
Внутренняя динамика
Обобщённое уравнение диффузии
Трансляционная инвариантность
Корреляционная функция света, рассеянного на флуктуирующей частице
Методические аспекты изучения внутренней динамики
Конформационная и ориентационная динамика. Химическая кинетика
Конформационная динамика
Химическая кинетика
Ориентационная динамика
Изучение ориентационной релаксации
Изучение внутренней динамики полимерных клубков
Динамика полимерного клубка
Изучение динамики полимерных клубков методом кумулянтов
Нижайшая релаксационная мода полимерного клубка
Межчастичное взаимодействие
Концентрационная зависимость
Гидродинамическое взаимодействие
Заключение
Список литературы
Список обозначений